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中、低焦油卷烟主流烟气成分对比剖析研究

杨琼  
【摘要】:随着公众对“吸烟与健康”的问题的日益关注以及全球性的控烟运动的不断发展,低焦油、低危害卷烟产品的研发与生产销售已成为烟草行业发展的必然趋势。然而,随着卷烟焦油降低的同时,带来了一些新的问题,如生理满足感降低,香气量减少、舒适度较差等等。因此需要采取有效的方法既能针对性的降低卷烟烟气中的有害物质,又能选择性的加香加料来弥补因降低卷烟焦油量而使烟气稀释、变淡的问题,改善卷烟的吃味,丰富香气量,保持良好的感官品质。 本文通过对比中、低焦油卷烟的主流烟气的成分来分析低焦油卷烟与中焦油卷烟的烟气成分中香味成分的物质基础差异,查出降焦过程中的重要香味成份的损失情况。为研发高香气、高品质、低焦油、低危害卷烟提供补香方案的数据支持。 论文主要做了以下工作: 1.利用热裂解-气相色谱-质谱联用法(PY-GC-MS)模拟卷烟燃烧,研究了9种重要烟叶原料在不同的温度下的裂解产物分布情况。结果表明,200、600和800℃下分别裂解出41,127和122种产物;裂解产物的释放量随着热裂解温度升高而增大:200→600℃增幅达59%,600→800℃增幅约为21%;高温下9种烟丝的裂解产物含量最多的是烟碱类物质,其次是杂环类和有机酸。从不同地区来看,烟碱类物质的释放量的高低为江华毕节楚雄,按叶位来看,上部烟(B2F)的释放量最大,下部烟(X2F)则最少;杂环类释放量最大的地区为江华,最少的为楚雄;有机酸类释放量最大的是楚雄X2F,最少的为江华B2F;类胡萝卜素降解产物释放量最多的是楚雄C3F,最少的为毕节B2F。对白沙配方烟丝的燃烧中心区裂解产物进行了考察,释放量较多的是醇类、杂环类和酮类物质。 2.比较了溶剂萃取法、同时蒸馏萃取法和固相微萃取法对主流烟气总粒相物的萃取效果,建立了顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)对中、低焦油卷烟主流烟气粒相物进行测定。采用正交试验设计优化了固相微萃取的参数。结果表明,采用CAR/PDMS萃取纤维头,萃取温度60℃,采样时间60min,预热平衡时间为5min,解吸附时间8min能够得到最大谱图信息。通过GC-MS进行定性分析,共鉴定出112种成分,经分析统计,含量最大的成分是烟碱和乙酸,主要的三类挥发性和半挥发性成分依次为杂环类、醇类以及烃类化合物。酮类、芳香烃类以及萜类物质的下降率较大,比值在0.72(萘)和3.84(喹啉)之间。该方法对主流烟气总粒相物的测定有良好的重现性,方便快捷。 3.建立了冷溶剂-顶空-固相微萃取-气质联用法对中、低焦油卷烟主流烟气气相物进行测定。运用正交试验设计,比较了不同的吸收剂、萃取头、萃取温度、萃取时间以及平衡时间对分析结果的影响,通过GC-MS的分析监控,确定了固相微萃取的最佳条件:吸收剂为甲醇溶剂,萃取纤维头为CAR/PDMS,萃取温度110℃,采样时间50min,平衡时间10min。通过GC-MS进行定性分析,共鉴定出45种成分,经分析统计,含量最大的成分是2-羟基丙腈,其次为糠醛,主要的三类挥发性和半挥发性成分依次为酮类、腈类以及杂环类。酸类、酯类和烃类物质随着焦油的降低有较大的下降率,比值在0.04(3-甲氧基丙醛)和3.84(棕榈酸)之间。该方法操作简单省时,结果准确可靠,适于气相物的痕量分析。


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